KR20110047142A

KR20110047142A - 전자선 살균 장치

Info

Publication number: KR20110047142A
Application number: KR1020100104771A
Authority: KR
Inventors: 유키노부 니시노; 마사미 하야시; 시게루 스사키; 료 아베
Original assignee: 시부야 코교 가부시키가이샤
Priority date: 2009-10-29
Filing date: 2010-10-26
Publication date: 2011-05-06
Also published as: JP2011093567A; CN102079401B; CN102079401A; JP5560662B2; EP2316495A1; US20110101248A1; EP2316495B1; KR101717610B1

Abstract

본 발명은 수지제 병(2)에 조사되는 전자선량이 적정한지의 여부를 전자선 조사존(A)에서 판단하는 장치이다.
조사창(18)으로부터 전자선을 조사하는 전자선 조사 장치(16)와, 수지제 병(2)을 반송하는 병 반송 장치(20)를 구비하고 있고, 조사창(18)의 전방면으로 반송되어 온 수지제 병(2)에 전자선을 조사해서 살균한다. 조사창(18)의 전방에 이 조사창(18)과 대향시켜 빔 컬렉터(46)가 설치되어 있다. 빔 컬렉터(46)는 절연체(48)에 의해 전기적으로 절연된 상태에서 지지되어 있다. 이 빔 컬렉터(46)에 전자선이 조사되어 흐르는 전류를 전류 계측 수단(52)에 의해 계측하고, 비교 수단(54)에 의해 소정 기준값과 비교하고, 판정 수단(56)에 의해 조사량이 적정한지의 여부를 판정한다. 적정하지 않을 때에는 지령 수단(58)의 지시에 의해 리젝트 수단(24)이 그 수지제 병(2) 및 전후의 수지제 병(2)을 제거한다.

Description

전자선 살균 장치{ELECTRON BEAM STERILIZER}

본 발명은 반송되고 있는 용기에 전자선을 조사하여 살균을 행하는 전자선 살균 장치에 관한 것이고, 특히 전자선의 조사량이 소정 기준값을 벗어난 경우에 이것을 검출하기 위한 구성을 구비한 전자선 살균 장치에 관한 것이다.

페트병 등의 수지제 병의 반송 중에 전자선 조사 장치로부터 전자선을 조사하여 그 병의 살균을 행하는 장치는 종래부터 널리 알려져 있다. 이러한 전자선 살균 장치에 있어서 전자선 조사 장치 내에서 스파크가 발생되는 등, 어떠한 원인에 의해 전자선의 조사량이 감소하여 조사 불량이 발생된 경우에는 수지병의 살균이 불충분하게 되어 버린다. 이렇게 살균이 불충분한 용기가 발생된 경우에는 그 후의 충전 등의 공정을 행하기 전에 이 용기를 라인 밖으로 리젝트(reject)하지 않으면 안된다. 그래서, 용기에 대한 전자선의 조사량이 부족한 경우에 이것을 검출할 수 있는 전자선 살균 장치가 이미 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 또는 특허문헌 2 참조).

특허문헌 1에 기재된 살균 장치는 플라스틱 용기에 방사선을 조사하는 방사선 조사 수단과, 방사선 조사 수단에 의해 방사선이 조사된 플라스틱 용기의 광투과율 또는 광반사율을 측정하는 측정 수단과, 측정 수단에 의해 측정된 상기 광투과율 또는 광반사율에 의거하여 상기 플라스틱 용기의 살균의 정도를 판정하는 판정 수단과, 판정 수단의 판정 결과에 의거하여 상기 플라스틱 용기를 선별하는 선별 수단을 구비하고 있고, 조사량이 부적정한 병을 선별하여 제거하도록 되어 있다.

또한, 특허문헌 2에 기재된 식품 용기의 전자선 살균 검사 시스템의 발명은 식품 용기를 반송하는 식품 용기 반송 장치와, 식품 용기 반송 장치에 의해 반송되는 식품 용기에 전자선을 조사하는 전자선 조사 장치와, 전자선 조사 장치에 의해 상기 식품 용기에 전자선이 조사되어 변화된 적어도 1개의 물성값(온도, 오존 농도, 대전량, 색 등)을 검출하는 물성 검출부와, 물성 검출부에 의해 검출된 상기 물성값 또는 상기 물성값의 전자선 조사 전후에 있어서의 변화량이 미리 설정된 범위 내에 들어가 있는지의 여부를 판단하는 물성 판단부를 구비하고 있다.

또한, 상기 각 특허문헌에 기재된 발명 외에 전자선의 조사량을 전류값에 의해 측정하는 기술도 이미 알려져 있다(특허문헌 3 참조). 이 특허문헌 3에 기재된 전자선 조사 장치는 전자선 가속기의 조사창의 외부에 설치되어 있고, 조사창의 단변에 걸친 봉상의 컬렉터 전극과, 컬렉터 전극을 전자선의 조사 영역에 있어서 조사창의 장변에 걸친 방향으로 평행 이동시키는 구동 기구와, 컬렉터 전극에 흐르는 전류를 계측하는 전류 계측부를 구비하고 있다. 상기 컬렉터 전극은 그 양단부에 설치한 절연물에 의해 어스로부터 전기적으로 절연되어 있다.

일본 특허 제 4148391호 공보 일본 특허공개 2007-126171호 공보 일본 특허공개 평11-248893호 공보

상기 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재된 발명은 모두 전자선의 조사 후의 용기를 검사하는 장치이다. 전자선 살균 장치는 전자선의 조사 위치 부근에서는 변환 X선이 발생되기 때문에 상기 측정이나 검사에서 사용하는 측정기나 카메라 등의 전자 기기가 오동작을 일으킬 가능성이 있으므로 이들 기기를 실드된 전자선 살균 장치의 내부에 설치하는 것은 곤란하다. 이 때문에 용기에 대하여 전자선을 조사하는 위치로부터 떨어진 개소에 이들 측정기 등의 장치를 설치하여 검사를 하게 된다. 이러한 구성에서는 전자선의 조사 부족 등에 의해 살균 불량이 된 용기가 발생된 경우에 그 용기가 전자선 살균 장치 내 및 그것에 계속되는 충전 장치나 캐핑 장치 등의 하류측의 공정으로의 반송 경로에 위치하고 있는 시간이 길어져 살균 부족 용기에 부착된 미생물이나 세균이 이들의 환경으로 비산되는 리스크가 높아진다는 문제가 있다. 또한, 용기 불량이 연속해서 발생된 경우에는 발견이 지연되어 불량 용기가 대량으로 발생된다는 문제도 발생한다.

또한, 전자선의 조사에 의해 살균된 용기는 무균 상태를 유지한 상태에서 충전이나 캐핑 등의 하류측의 공정으로 이행시키므로 살균 후의 용기가 통과하는 환경은 무균 상태로 유지되어 있지 않으면 안된다. 그 때문에 측정에 사용하는 기기는 환경을 제염(除染)하기 위한 살균제 등에 대한 내성이 요구된다.

또한, 특허문헌 3에 기재된 발명에서는 전자선을 조사하는 조사창의 외부에 컬렉터 전극을 배치하여 그 전방면을 이동시키는 구성이기 때문에 전자선 살균 장치의 살균 운전 중에 전류를 측정할 수는 없으므로 전자선의 조사량 부족을 즉시 검출하여 불량 용기를 리젝팅하는 것은 불가능하다.

본 발명은 이상과 같은 각종 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 전자선의 조사량이 적정하지 않기 때문에 불량 용기가 발생된 경우에 이 불량 용기를 빠른 단계에서 발견하여 리젝팅함으로써 미생물이나 세균 등의 오염 물질을 하류측의 환경에 반입할 우려를 적게 하는 것을 목적으로 하는 것이다.

또한, 불량 용기가 발생된 것을 빠른 단계에서 발견함으로써 다량의 불량 용기의 발생을 방지하는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기 목적은 청구항 1에 기재한 바와 같이, 조사창을 통해 전자선을 조사하는 전자선 조사 수단과, 용기를 반송하는 용기 반송 수단을 구비하고, 이 용기 반송 수단에 의해 상기 조사창의 전방으로 반송되는 용기에 전자선을 조사하여 용기를 살균하는 전자선 살균 장치에 있어서 용기 반송 경로를 사이에 두고 상기 조사창에 대향해서 배치된 전류 계측 전극과, 이 전류 계측 전극에 전자선이 조사되어 흐르는 전류값을 계측하는 계측 수단과, 이 계측 수단의 계측 결과를 소정 기준값과 비교하는 비교 수단과, 이 비교 수단에 의한 비교 결과에 의거하여 전자선 조사량이 적정한지의 여부를 판정하는 판정 수단과, 전자선 조사 위치보다 하류측에서 용기 반송 경로로부터 용기를 추출하는 리젝트 수단과, 상기 판정 수단의 부적합 판정에 따라 리젝트 수단에 용기의 추출을 지시하는 지령 수단을 구비하고, 반송되는 용기에 전자선이 조사되는 동안의 상기 전류 계측 전극을 흐르는 전류값을 계측하고, 상기 판정 수단에 의해 전자선 조사량의 적부를 판정하여 조사량이 기준값으로부터 벗어난 용기를 추출함으로써 달성된다.

또한, 상기 목적은 청구항 2에 기재한 바와 같이, 청구항 1에 기재된 전자선 살균 장치에 있어서 상기 비교 수단이 측정 중에 증감하는 전류값의 증가시 또는 감소시 중 적어도 어느 한쪽의 계측값을 소정 기준값과 비교해서 상기 판정 수단이 상기 계측값이 소정 기준값을 벗어난 경우에 부적합이라고 판정함으로써 달성된다.

또한, 상기 목적은 청구항 3에 기재한 바와 같이, 청구항 1에 기재된 전자선 살균 장치에 있어서 상기 비교 수단이 측정 중에 증감하는 전류값의 평균값을 계측 결과로서 구하고, 이 평균값을 소정 기준값과 비교해서 상기 판정 수단이 상기 평균값이 소정 기준값을 벗어난 경우에 부적합이라고 판정함으로써 달성된다.

또한, 상기 목적은 청구항 4에 기재한 바와 같이, 청구항 1에 기재된 전자선 살균 장치에 있어서 용기 반송 경로를 사이에 두고 상기 조사창에 대향해서 배치되며, 조사창의 전역을 커버하는 크기를 가지고 전자선을 포착하는 빔 컬렉터를 구비하고, 이 빔 컬렉터를 접지시켜 전기적으로 절연된 상태에서 지지하고, 상기 전류 계측 전극으로서 구성한 것에 의해 달성된다.

또한, 상기 목적은 청구항 5에 기재한 바와 같이, 청구항 1에 기재된 전자선 살균 장치에 있어서 상기 전자선 조사 수단으로의 공급 전류값을 인식하는 공급 전류 인식 수단을 구비하고, 상기 비교 수단은 인식되는 공급 전류값의 변동에 따라 소정 기준값을 변경함으로써 달성된다.

도 1은 전자선 살균 장치의 전체 배치를 나타내는 평면도이다.(실시예 1)
도 2는 이 실시예에 의한 전자선 살균 장치의 주요부를 나타내는 사시도이다.
도 3은 전류 계측 전극을 흐르는 전류값을 계측하고, 전자선 조사량이 적절한지의 여부를 판정하는 경우를 나타내는 그래프이다.
도 4는 전류 계측 전극을 흐르는 전류값을 계측하고, 전자선 조사량이 적절한지의 여부를 판정하는 경우를 나타내는 다른 그래프이다.
도 5는 제 2 실시예에 의한 전자선 살균 장치의 전체 배치를 나타내는 평면도이다.(실시예 2)

본 발명은 전자선을 조사하는 전자선 조사 수단의 조사창의 전방으로 용기 반송 수단에 의해 용기를 반송하고, 이 용기에 상기 조사창으로부터 전자선을 조사하여서 살균을 한다. 또한, 조사창의 용기 반송 경로를 사이에 둔 맞은 편에 이 조사창과 대향시켜서 전류 계측 전극을 배치하고, 이 전류 계측 전극을 접지하는 리드선에 전류 계측 수단을 접속한다. 반송되는 용기에 조사창으로부터 전자선을 조사하면 전류 계측 전극에 전자선이 조사되어 전류가 흐른다. 이 전류값을 전류 계측 수단에 의해 계측하고, 그 계측 결과를 제어 장치에 보낸다. 제어 장치에는 비교 수단, 판정 수단 및 지령 수단이 설치되어 있고, 비교 수단에 의해 미리 설정해서 기억한 전류값과 비교해서 이 비교 수단에 의한 비교 결과에 의거하여 판정 수단이 전자선 조사량이 적정한지의 여부를 판정한다. 전자선의 조사 위치보다 하류측에 용기의 반송 경로로부터 용기를 추출하여 배출하는 리젝트 수단이 설치되어 있고, 상기 판정 수단에 의해 판정한 전자선의 조사량이 적절하지 않은 경우에 그 용기를 리젝팅하도록 지령 수단이 리젝트 수단에 지시한다. 이렇게 구성한 것에 의해 용기에 전자선을 조사하는 조사 위치에서 조사 불량을 검출할 수 있어 즉시 불량 용기를 추출하는 것을 가능하게 한다는 목적을 달성한다.

이하, 도면에 나타내는 실시예에 의해 본 발명을 설명한다. 이 실시예에 의한 전자선 살균 장치에 의해 살균되고, 그 후의 공정에서 액체 등의 내용물이 충전되는 용기(2)는 페트병 등의 수지제 병(나중에 설명하는 도 2 참조)이다. 이 수지제 병(2)은 도시하지 않은 에어 반송 컨베이어의 지지 레일에 의해 넥부에 형성된 플랜지(2a)의 하면측이 지지되고, 배후로부터 에어가 블로잉되어 연속적으로 이 전자선 살균 장치까지 반송된다. 반송된 수지제 병(2)은 도입 챔버(4) 내에 반입되고, 이 도입 챔버(4) 내에 배치된 반입휠(6)로 넘겨진다.

상기 도입 챔버(4) 내의 반입휠(6)에는 회전체의 외주부에 원주 방향 등간격으로 복수의 용기 유지 수단(8)이 설치되어 있고, 상류측의 에어 반송 컨베이어로부터 넘겨진 수지제 병(2)을 받아 회전 반송한다.

도입 챔버(4)에 계속해서 수지제 병(2)을 전자선의 조사에 의해 살균할 때에 전자선이나 X선(제동 X선)이 외부로 누설되지 않도록 차폐하는 납제의 벽면으로 이루어지는 실드 챔버(10)가 설치되어 있다. 이 실드 챔버(10) 내는 공급휠(12)이 배치되어 있는 입구측의 공급실(14)과, 공급휠(12)로부터 받은 수지제 병(2)을 반송하고, 나중에 설명하는 전자선 조사 수단(전자선 조사 장치)(16)의 전자선 조사창(18)의 전방을 이동시키는 로터리식 용기 반송 수단(병 반송 장치)(20)이 설치된 메인실(22)과, 전자선 조사 장치(18)로부터 전자선의 조사를 받아 살균된 수지제 병(2)을 받아 배출하는 배출휠(24)이 설치된 배출실(26)로 구획되어 있다.

실드 챔버(10)의 벽면의 상기 도입 챔버(4)의 반입휠(6)로부터 공급실(14) 내의 공급휠(12)에 수지제 병(2)의 주고 받음을 행하는 부분에는 수지제 병(2)이 통과할 수 있는 개구(16a)가 형성되어 있다. 도입 챔버(4)의 반입휠(6)로부터 수지제 병(2)을 받은 공급휠(12)은 메인실(22)에 설치된 병 반송 장치(20)에 수지제 병(2)을 넘겨준다. 공급실(14)과 메인실(22) 사이의 구획벽(14a)에도 수지제 병(2)의 주고 받음이 가능한 개구(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 메인실(22) 내에 설치된 병 반송 장치(20)는 용기 유지 수단으로서 다수의 그리퍼(28)(나중에 설명하는 도 2 참조)가 회전체(30)의 외주부에 원주 방향 등간격으로 설치되어 있다. 또한, 상기 도입 챔버(4) 내에 배치된 반입휠(6)의 용기 유지 수단(8)으로부터 수지제 병(2)을 받아 병 반송 장치(20)의 그리퍼(28)에 넘겨주는 공급휠(12)에도 회전체의 외주부에 원주 방향 등간격으로 복수의 용기 유지 수단(32)이 설치되어 있다.

납제의 실드 챔버(10)의 측벽(도 1의 상방의 측벽)에 인접해서 전자선 조사 수단(전자선 조사 장치)(16)이 배치되어 있다. 이 전자선 조사 장치(16)는 주지와 같이, 진공 챔버 내의 진공 중에서 필라멘트를 가열하여 열전자를 발생시키고, 고전압에 의해 전자를 가속하여 고속의 전자선 빔으로 한 후, 조사부에 설치한 조사창(18)에 부착되어 있는 Ti 등의 금속제의 창박을 통해서 대기 중에 인출하고, 조사창(18)의 전방의 전자선 조사 에리어(A) 내에 위치시킨 피조사 물품{이 실시예에서는 수지제 병(2)}에 전자선을 접촉시켜 살균 등의 처리를 행한다.

상기 전자선 조사 장치(16)의 조사창(18)의 전방측이 상술한 바와 같이, 수지제 병(2)에 전자선을 조사하는 전자선 조사 에리어(A)로 되어 있다. 상기 병 반송 장치(20)에 의해 반송되고 있는 수지제 병(2)이 이 전자선 조사 에리어(A)를 통과한 위치 부근으로부터 벽면(26a)과 천면(26b)에 의해 둘러싸인 배출실(26)이 형성되어 있다. 상기 전자선 조사 에리어(A)에서 전자선의 조사를 받은 수지제 병(2)은 병 반송 장치(20)의 그리퍼(28)로부터 이 배출실(26) 내에 설치된 배출휠(24)로 넘겨진다. 이 배출휠(24)에는 회전체의 외주부에 원주 방향 등간격으로 복수의 용기 유지 수단(34)이 설치되어 있고, 병 반송 장치(20)의 그리퍼(28)에 의해 유지되어 있는 수지제 병(2)이 이 용기 유지 수단(34)에 의해 인출되어 배출된다.

상기 배출실(26) 내의 배출휠(24)은 리젝트휠을 겸하고 있고, 나중에 설명하는 바와 같이, 수지제 병(2)이 정상적으로 살균되어 있다고 판정된 경우에는 병 반송 수단(20)으로부터 받은 수지제 병(2)을 다음의 중간 챔버(35)에 설치된 반출휠(36)의 용기 유지 수단(38)으로 넘겨주고, 도시하지 않은 필러, 캐퍼(capper) 등의 다음 공정으로 보낸다. 실드 챔버(10)의 벽면의 상기 배출실(26)의 배출휠(24)로부터 중간 챔버(35) 내의 반출휠(36)로 수지제 병(2)의 주고 받음을 행하는 부분에는 수지제 병(2)이 통과할 수 있는 개구(16b)가 형성되어 있다. 한편, 전자선의 조사량이 부족하다는 등에 의해 살균이 불완전하다고 판단된 경우에는 중간 챔버(35)의 반출휠(36)에 넘겨주지 않고, 실드 챔버(10)에 인접해서 배치되어 있는 리젝트부(39)로 배출한다. 도 1 중의 부호 B로 나타내는 위치가 리젝트 위치이다. 또한, 실드 챔버(10)의 벽면의 상기 배출실(26)의 배출휠(24)로부터 리젝트부(39)로 수지제 병(2)을 배출하는 위치(B)에도 수지제 병(2)이 통과할 수 있는 개구(16c)가 형성되어 있다.

병 반송 장치(20)에는 인코더(40)가 설치되어 있고, 이 인코더(40)의 펄스 신호가 제어 장치(42)로 보내지고, 병 반송 장치(20)의 회전체(30)의 회전 위치, 즉, 각 그리퍼(28)에 유지된 수지제 병(2)의 위치가 항상 검출되어 있다. 또한, 이 병 반송 장치(20)의 하류측에 설치된 배출휠(24)에도 인코더(44)가 설치되고, 그 펄스 신호가 제어 장치(42)에 입력되어 있고, 상기 병 반송 장치(20)의 그리퍼(28)로부터 주고 받아져 용기 유지 수단(34)이 유지되어 있는 수지제 병(2)의 위치를 항상 검출할 수 있다. 따라서, 나중에 설명한 바와 같이, 전자선 조사 장치(16)로부터 조사된 전자선의 조사량이 부족한 경우, 또는 과대였던 경우 등에는 병 반송 장치(20)의 인코더(40)로부터의 신호에 의해 이 조사 불량의 수지제 병(2)을 특정하고, 또한 리젝트휠(배출휠)(24)의 인코더(44)의 펄스 신호에 의해 이 수지제 병(2)을 추적하여 리젝트휠(24)로부터 추출할 수 있다.

상기 전자선 조사 장치(16)의 조사창(18)의 상기 병 반송 장치(20)에 의한 용기 반송 경로를 사이에 둔 전방에 전류 계측 전극으로서의 빔 컬렉터(46)가 직립해서 설치되어 있다. 전자선의 조사창(18)과 빔 컬렉터(46) 사이가 상기 전자선 조사 에리어(A)이며, 그리퍼(28)에 유지된 수지제 병(2)이 조사창(18)과 빔 컬렉터(46)의 거의 중간을 통과할 때에 전자선 조사 장치(16)로부터 전자선의 조사를 받아 전자선을 포착하도록 되어 있다. 빔 컬렉터(46)는 스테인레스 등의 도전체로 이루어지며, 조사창(18)의 전역을 덮는 크기를 갖고, 조사창(18)의 전방면에 대향하여 설치되어 있다. 또한, 이 실시예에서는 전자선을 조사하는 조사창(18)이 용기 반송 방향으로 2장으로 분할되어 있고, 빔 컬렉터(46)는 이 2장의 조사창(18) 전체의 종횡의 사이즈보다 큰 사이즈를 갖고 있다.

이 빔 컬렉터(46)는 전자선의 조사를 받아 지나치게 가열되지 않도록 내부에는 냉각수 관로(46a)가 배치되어 있고, 이 관로(46a)에 냉각수를 유통시켜 냉각하도록 되어 있다. 이 빔 컬렉터(46)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 절연재로 이루어지는 지지체(48)를 통해 실드 챔버(10) 내의 메인실(22)의 바닥에 설치되고, 전자선 살균 장치에 전기적으로 절연된 상태로 지지되어 있다. 이 빔 컬렉터(46)를 접지하는 리드선(50)에 전류 계측 수단(52)이 접속되어 있고, 빔 컬렉터(46)에 전자선이 조사됨으로써 이 빔 컬렉터(46)로부터 어스에 흐르는 전류를 계측하도록 되어 있다. 이 전류 계측 수단(52)이 계측한 전류값은 제어 장치(42)에 입력된다.

상기 전류 계측 수단(52)으로부터 제어 장치(42)에 보내진 전류값은 비교 수단(54)에 있어서 소정 기준값과 비교된다. 이 비교 수단(54)에 의한 비교 결과에 의거하여 전자선 조사 장치(16)로부터 조사된 전자선의 조사량이 적정한지의 여부를 판정 수단(56)이 판정한다. 이 판정 수단(56)의 판정이 부적합했을 때에는 지령 수단(58)으로부터의 지령에 의해 상기 리젝트휠{배출휠(24)}에 의해 부적합한 수지제 병(2)을 추출하여 리젝팅한다. 또한, 전자선 조사 장치(16)에는 공급 전류 인식 수단으로서의 전류 모니터(60)가 설치되어 전류의 출력값을 항상 감시하고 있고, 상기 비교 수단(54)은 전류 모니터(60)가 인식하는 전자선 조사 장치(16)에의 공급 전류값의 변동에 따라 상기 기준값을 변경하도록 되어 있다.

이상의 구성에 의한 전자선 살균 장치의 작동에 대하여 설명한다. 도시하지 않은 에어 반송 컨베이어에 의해 반송되어 온 수지제 병(2)은 도입 챔버(4) 내에 들어가고, 반입휠(6)의 용기 유지 수단(8)으로 넘겨진다. 반입휠(6)에 의해 회전 반송된 후, 수지제 병(2)은 납제의 실드 챔버(10)의 공급실(14) 내에 설치된 공급휠(12)에 넘겨지고, 공급휠(12)의 용기 유지 수단(32)에 유지되고 회전 반송되어 메인실(22) 내의 병 반송 장치(20)의 그리퍼(28)에 넘겨진다. 또한, 그리퍼(28)는 각종 구성의 것을 사용할 수 있지만 이 실시예에서는 도 2에 나타내는 바와 같이, 연직 방향의 회전 지지축(62)의 하단에 설치된 그립부(64)를 갖고 있고, 이 그립부(64)가 수지제 병(2)의 플랜지(2a)의 하측을 유지한다.

병 반송 장치(20)의 그리퍼(28)에 유지되고, 회전체(30)의 회전에 따라 회전 반송된 수지제 병(2)은 전자선 조사 장치(16)의 조사창(18)의 전방면측에 위치하는 전자선 조사존(A)에 도달한다. 이 전자선 조사존(A)에서는 전자선 조사 장치(16)의 조사창(18)으로부터 전자선이 조사되고 있고, 병 반송 장치(20)에 소정 간격으로 설치되어 있는 그리퍼(28)에 각각 유지된 수지제 병(2)에 전자선이 조사된다. 조사창(18)으로부터 수지제 병(2)을 향해 조사된 전자선은 소정 간격으로 이동해 가는 수지제 병(2)에 직접 충돌하는 경우와, 수지제 병(2) 사이를 통과해서 상기 빔 컬렉터(46)에 조사되어 포착되는 경우가 있다. 빔 컬렉터(46)에 전자선이 조사되면 그 전자가 접지된 어스를 향해서 흐르고, 이 전류가 전류 계측 수단(52)에 의해 계측된다. 이 계측된 전류값(E1)은 도 3에 나타내는 바와 같이, 수지제 병(2)에 충돌하여 차단되는 시기와 용기 사이를 통과해서 빔 컬렉터(46)에 직접 조사되는 시기 에 따라 증감한다.

전류 계측 수단(52)에 의해 계측된 전류값(E1)은 제어 장치(42)에 보내지고, 비교 수단(54)에 의해 기준값과 비교된다. 상술한 바와 같이, 조사된 전자선이 수지제 병(2)에 차단되는 시기는 전류값이 최소가 되고, 수지제 병(2) 사이를 통과하는 시기는 전류값이 최대가 된다. 계측된 전류값(E1)의 기준값과의 비교에 의한 판정은 최대값 또는 최소값의 피크가 상한 기준값(S1A, S1B)을 초과하면 과대, 하한기준값(S2A, S2B)을 하회하면 부족하다고 판단한다. 도 3에 실선(E1)으로 나타내는 전류값이 계측된 경우에는 최대값, 최소값의 피크가 하한 기준값(S2A, S2B)을 하회하고 있고, 수지제 병(2)에 대한 전자선의 조사량이 부족하기 때문에 완전한 살균이 행해지지 않을 우려가 있으므로 판정 수단(56)에 의해 불량 용기라고 판정한다. 또한, 도 3에 파선(E2)으로 나타내는 전류값이 계측된 경우에는 최대값, 최소값의 피크가 상한 기준값(S1A, S1B)을 초과하고 있으므로 수지제 병(2)에 조사된 전자선량이 과대하여 수지제 병(2)이 변형되거나 변색될 우려가 있기 때문에 판정 수단(56)이 불량 용기라고 판정한다. 또한, 최소값은 전류값이 낮고 변동폭이 작기 때문에 보다 현저하게 변화되는 최대값을 감시하는 편이 판정이 용이하다. 또한, 전자선 조사 장치(16)로부터 조사되는 전자선의 조사량이 일정한 경우에는 수지제 병(2)의 반송 속도가 느리면 조사 과다가 되고, 반송 속도가 빠르면 과소가 되므로 그 때의 반송 속도에 따라 조사량은 변경된다. 그래서, 전자선 조사 장치(16)에 지령된 조사량을 전자선 조사 장치(16)에 공급된 전류값을 공급 전류 인식 수단(전류 모니터)(60)에 의해 계측함으로써 인식하고, 이것에 따라 기준값을 변경한다.

제어 장치(42)의 판정 수단(56)에 있어서 불량 용기라고 판정된 수지제 병(2)은 병 반송 장치(20)의 회전체(30)에 설치된 인코더(40)의 펄스수에 따라 특정된다. 이 수지제 병(2)은 그 후, 병 반송 장치(20)의 그리퍼(28)로부터 배출휠(24)의 용기 유지 수단(34)으로 넘겨진다. 이 배출휠(24)에도 인코더(44)가 설치되어 있고, 상기 병 반송 장치(20)에 있어서 불량 용기라고 판정된 수지제 병(2)은 배출휠(24)로 넘겨진 후에도 추적되고, 리젝트 위치(B)에서 제거되어 리젝트부(39)에 배출된다.

또한, 이 실시예에서는 계측된 전류값(E1)이 상기 기준값(S1, S2)을 벗어나 있으면 판정된 수지제 병(2) 자체 뿐만 아니라 그 전후의 수지제 병(2)도 추출하도록 되어 있다.

상기한 바와 같이 전류 계측 전극인 빔 컬렉터(46)로부터 측정된 전류값(E1)에 의거하여 전자선의 조사량이 부적합하다고 판정된 수지제 병(2)은 배출휠(24)로부터 인출되어 리젝트부(39)에 배출되지만 전자선의 조사량이 적절하다고 판정된 수지제 병(2)은 병 반송 장치(20)의 그리퍼(28)로부터 배출휠(24)의 용기 유지 수단(34)에 주고 받아지고, 또한 다음의 중간 챔버(35)에 설치되어 있는 반출휠(36)의 용기 유지 수단(38)에 주고 받아지고, 필러, 캐퍼 등의 다음 공정으로 보내진다.

전류 계측 수단(52)에 의해 빔 컬렉터(46)로부터 어스로 흐르는 전류를 계측하고, 그 전류값(E1, E2)이 도 3에 나타내는 바와 같이, 변동이 큰 경우에는 기준값(S1A, S2A, S1B, S2B)과의 비교에서 명확하게 판정할 수 있지만 도 4에 나타내는 바와 같이, 전류값(E3, E4)의 증감의 폭이 작은 경우에는 소정 간격마다(예를 들면, 병 반송 장치(20)에 의해 반송되는 수지제 병(2)이 1피치 이동할 때마다) 평균값 C(C1, C2, C3, C4)를 구하고, 이 평균값 C를 기준값(상한 기준값 S3, 하한 기준값 S4)과 비교해서 전자선의 조사량이 적절했는지의 여부를 판정한다. 도 4에 실선으로 나타내는 전류값(E3)이 계측된 경우에는 평균값(C3)이 하한 기준값(S4)을 하회하고 있고, 전자선의 조사량이 부족하다고 판정하고, 파선(E4)으로 나타내는 전류값이 측정된 경우에는 평균값(C4)이 상한 기준값(S3)을 상회하고 있고, 조사량이 과대하다고 판정한다. 또한, 도 4 중에 부호 P로 나타내는 간격이 수지제 병(2)의 1피치만큼의 간격이다.

이상과 같이 구성했으므로 빠른 단계에서 불량 용기를 검출해서 리젝팅할 수 있어 미생물이나 세균 등의 오염 물질을 하류측의 환경에 반입할 우려를 적게 할 수 있고, 또한 불량 용기가 발생된 경우에도 즉시 발견해서 대응할 수 있으므로 다량의 불량 용기가 발생되는 것을 방지할 수 있다는 효과가 있다.

도 5는 제 2 실시예에 의한 전자선 살균 장치를 나타내는 도면이고, 전류 계측 전극과 이 전극의 전류를 계측하는 전류 계측 수단의 구성이 상기 실시예 1과 다르며, 그 밖의 구성은 도 1과 동일하므로 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략하고, 상위하는 부분만을 설명한다. 이 실시예에서는 빔 컬렉터{146(146A, 146B, 146C)}가 3개로 분할되어 서로 절연된 상태로 설치되고 있고, 각 빔 컬렉터(146A, 146B, 146C)가 전자선 조사존(A)에서 한번에 전자선이 조사되는 3개의 수지제 병(2)에 각각 대응하고 있다. 각 빔 컬렉터(146A, 146B, 146C)에는 각각 전류 계측 수단{152(152A, 152B, 152C)}이 접속되어 있고, 전자선이 조사되었을 때의 전류값이 독립적으로 계측된다. 이들 각 빔 컬렉터(146A, 146B, 146C)는 각각이 조사창(18)의 높이보다 높고, 폭은 수지제 병(2)의 폭과 동일하거나 또는 그것보다 작은 폭을 갖고 있다. 이렇게 폭을 작게 한 것에 의해 전류 계측 수단(152A, 152B, 152C)에 의해 계측하는 전류값이 수지제 병(2)이 통과할 때마다 크게 변동되므로 기준값과의 비교가 용이하다. 또한, 조사 불량의 수지제 병(2)을 1개 단위로 특정할 수 있다.

Claims

조사창을 통해 전자선을 조사하는 전자선 조사 수단과, 용기를 반송하는 용기 반송 수단을 구비하고, 이 용기 반송 수단에 의해 상기 조사창의 전방으로 반송되는 용기에 전자선을 조사하여 용기를 살균하는 전자선 살균 장치에 있어서:
용기 반송 경로를 사이에 두고 상기 조사창에 대향해서 배치된 전류 계측 전극과, 이 전류 계측 전극에 전자선이 조사되어 흐르는 전류값을 계측하는 계측 수단과, 이 계측 수단의 계측 결과를 소정 기준값과 비교하는 비교 수단과, 이 비교 수단에 의한 비교 결과에 의거하여 전자선 조사량이 적정한지의 여부를 판정하는 판정 수단과, 전자선 조사 위치보다 하류측에서 상기 용기 반송 경로로부터 용기를 추출하는 리젝트 수단과, 상기 판정 수단의 부적합 판정에 따라 상기 리젝트 수단에 용기의 추출을 지시하는 지령 수단을 구비하고;
반송되는 용기에 전자선이 조사되는 동안의 상기 전류 계측 전극을 흐르는 전류값을 계측하고, 상기 판정 수단에 의해 전자선 조사량의 적부를 판정하여 조사량이 기준값으로부터 벗어난 용기를 추출하는 것을 특징으로 하는 전자선 살균 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 비교 수단은 측정 중에 증감하는 전류값의 증가시 또는 감소시 중 적어도 어느 한쪽의 계측값을 소정 기준값과 비교하고,
상기 판정 수단은 상기 계측값이 소정 기준값을 벗어난 경우에 부적합이라고 판정하는 것을 특징으로 하는 전자선 살균 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 비교 수단은 측정 중에 증감하는 전류값의 평균값을 계측 결과로서 구하여 이 평균값을 소정 기준값과 비교하고,
상기 판정 수단은 상기 평균값이 소정 기준값을 벗어난 경우에 부적합이라고 판정하는 것을 특징으로 하는 전자선 살균 장치.
제 1 항에 있어서,
용기 반송 경로를 사이에 두고 상기 조사창에 대향해서 배치되고 조사창의 전역을 커버하는 크기를 가지고 전자선을 포착하는 빔 컬렉터를 구비하고, 이 빔 컬렉터를 접지시켜 전기적으로 절연된 상태에서 지지하여 상기 전류 계측 전극으로서 구성한 것을 특징으로 하는 전자선 살균 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 전자선 조사 수단으로의 공급 전류값을 인식하는 공급 전류 인식 수단을 구비하고, 상기 비교 수단은 인식되는 공급 전류값의 변동에 따라 소정 기준값을 변경하는 것을 특징으로 하는 전자선 살균 장치.